COOLMOS与普通VDMOS管在电源系统应用的差异及注意事项（如何选择COOLMOS）

COOLMOS在电源上应用的优点总结

1>    通态阻抗小，通态损耗小。

由于SJ-MOS的Rdson远远低于VDMOS，在系统电源类产品中SJ-MOS的导通损耗必然较之VDMOS要减少的多。其大大提高了系统产品上面的单体MOSFET的导通损耗，提高了系统产品的效率，SJ-MOS的这个优点在大功率、大电流类的电源产品产品上，优势表现的尤为突出。

2>    同等功率规格下封装小，有利于功率密度的提高。

      首先，同等电流以及电压规格条件下，SJ-MOS的晶源面积要小于VDMOS工艺的晶源面积，这样作为MOS的厂家，对于同一规格的产品，可以封装出来体积相对较小的产品，有利于电源系统功率密度的提高。

其次，由于SJ-MOS的导通损耗的降低从而降低了电源类产品的损耗，因为这些损耗都是以热量的形式散发出去，我们在实际中往往会增加散热器来降低MOS单体的温升，使其保证在合适的温度范围内。由于SJ-MOS可以有效的减少发热量，减小了散热器的体积，对于一些功率稍低的电源，甚至使用SJ-MOS后可以将散热器彻底拿掉。有效的提高了系统电源类产品的功率密度。

3>    栅电荷小，对电路的驱动能力要求降低。

传统VDMOS的栅电荷相对较大，我们在实际应用中经常会遇到由于IC的驱动能力不足造成的温升问题，部分产品在电路设计中为了增加IC的驱动能力，确保MOSFET的快速导通，我们不得不增加推挽或其它类型的驱动电路，从而增加了电路的复杂性。SJ-MOS的栅电容相对比较小，这样就可以降低其对驱动能力的要求，提高了系统产品的可靠性。

4>    节电容小，开关速度加快，开关损耗小。

由于SJ-MOS结构的改变，其输出的节电容也有较大的降低，从而降低了其导通及关断过程中的损耗。

同时由于SJ-MOS栅电容也有了响应的减小，电容充电时间变短，大大的提高了SJ-MOS的开关速度。对于频率固定的电源来说，可以有效的降低其开通及关断损耗。提高整个电源系统的效率。这一点尤其在频率相对较高的电源上，效果更加明显。

COOLMOS系统应用可能会出现的问题

1>            EMI可能超标。

由于SJ-MOS拥有较小的寄生电容，造就了超级结MOSFET具有极快的开关特性。因为这种快速开关特性伴有极高的dv/dt和di/dt，会通过器件和印刷电路板中的寄生元件而影响开关性能。对于在现代高频开关电源来说，使用了超级结MOSFET，EMI干扰肯定会变大，对于本身设计余量比较小的电源板，在SJ-MOS在替换VDMOS的过程中肯定会出现EMI超标的情况。

2>            栅极震荡。

功率MOSFET的引线电感和寄生电容引起的栅极振铃，由于超级结MOSFET具有较高的开关dv/dt。其震荡现象会更加突出。这种震荡在启动状态、过载状况和MOSFET并联工作时，会发生严重问题，导致MOSFET失效的可能。

3>            抗浪涌及耐压能力差。

    由于SJ-MOS的结构原因，很多厂商的SJ-MOS在实际应用推广替代VDMOS的过程中，基本都出现过浪涌及耐压测试不合格的情况。这种情况在通信电源及雷击要求较高的电源产品上，表现的更为突出。这点必须引起我们的注意。

4>            漏源极电压尖峰比较大。

        我司MOSFET目前使用的客户主要是反激的电路拓扑，由于本身电路的原因，变压器的漏感、散热器接地、以及电源地线的处理等问题，不可避免的要在MOSFET上产生相应的电压尖峰。针对这样的问题，反激电源大多选用RCD SUNBER电路进行吸收。由于SJ-MOS拥有较快的开关速度，势必会造成更高的VDS尖峰。如果反压设计余量太小及漏感过大，更换SJ-MOS后，极有可能出现VD尖峰失效问题。

5>            纹波噪音差。

由于SJ-MOS拥有较高的dv/dt和di/dt，必然会将MOSFET的尖峰通过变压器耦合到次级，直接造成输出的电压及电流的纹波增加。甚至造成电容的温升失效问题的产生。

目前市场上COOLMOS应用及厂家相关信息收集

1>        目前COOLMOS主要应用范围为高端LED电源、通信电源、个人电脑、笔记本电脑、上网本、手机、高压气体放电灯以及电视机（液晶或等离子电视机）和游戏机等消费电子产品的电源或适配器等等。其主要应用范围为高压段，在低压段应用不太明显，但也有相应的厂家在做中压段，如AO公司。

2>     目前COOLMOS类产品主要以Infineon一家独大，占据市场比例比较多。当然，除了Infineon以外，Toshiba、ST、NCE等厂家也都有COOLMOS产品在推广应用，但市场份额相对占的比较小。

3>        由于Infineon Technologies的COOLMOS目前占据的市场份额比较大，我们就着重介绍一下Infineon Technologies的COOLMOS系统。Infineon 的COOLMOS主要有C3、CP、C6、CFD、 CFD2等系列。

C3系列是Infineon 早期应用非常广泛的COOLMOS系列

CP系列与C3系列相比其主要区别为其在开关速度及导通电阻上更有优势。CP系列Infineon 推荐在PFC方面的PWM应用。

C6系列为Infineon的第五代产品，网络论坛中部分工程师认为C3的COST DOWN 版本。

CFD、 CFD2系列RDSON比C3系列稍大，但其在TRR特性较好，同时对其体二级管特性进行了提高，这也是其FAE推荐客户使用CFD2系列在LLC电路或桥式电路中（如HID灯）的缘由。

好资料，MARK，多谢楼主

最近在做一个120W的LLC电源，准备用COOLMOS。跟英飞凌的FAE联系了下，对方推荐用C6的管子，死去如果小的话，对方建议用CFD的管子，据说CFD将体二极管进行了优化。是不是集成个肖特基呢？

肯定不是集成的肖特基，肖特基一般电压都比较低，200V以上就比较困难了，据说英飞凌采用了一种特殊的工艺，增强了CFD系列的反向恢复能力，具体缘由，就不得而知，因为我也是做电源的。

以前在金威源的时候，有供应商送ST的COOLMOS替换普通MOS结果雷击测试过不了，至今不明白为什么，最终没采用，请教楼主，这是为什么呢？

是这样吗，难道CFD2跟CFD不一样

楼上的，你好。COOLMOS推广初期在EAS.反向恢复，等特性上面不及普通的VDMOS。同时由于COOLMOS速度过快，造成的的尖峰问题也是引起失效的一个缘由。据说，欧美系的COOLMOS在推广初期在艾默生等大的电源企业出现了不少的问题，但随着技术的改进，COOLMOS应用已经比较普及，由于它的导通速度及RDSON等优势，已经在高端电源中开始广泛的应用。至于你说的SURGER测试不通过，那就要根据当时的情况查找具体的原因了。使用COOLMOS必然要对板子进行一些调整。

网址在那里呢，楼上的？？？？？？？？

infineon 的 coolmos 

st 的 MD-mesh 工艺 MOS

都是差不多的， MD-mesh 称为多网格工艺，就是理解为 N个微小的 MOS 串并联组成一个大 MOS， 从而降低 K 值

K = Rds(on) * Qg

多谢楼主的细心的回复，受教了，多谢。

楼上的团长，您好。请教两个问题：

1：ST的MD-MESH工艺MOS命名是怎么跟ST普通MOS区分开来的，是否后缀C3，C5的为ST的MD-MESH工艺MOS.

2：K值在DATASHEET中需要自己计算吗？以前只知道RDS*Qg最优化直接决定MOS的综合损耗的高低，却没有量化的认识，团长能否稍微讲的详细点，多谢了。

answer 1. 

ST 的 MOS 分为好几代的，前几代的叫 StripFET I/StripFET II/....

后来就是 FD-MESH/SUPER-MESH/MD-MESH/...

MD-MESH 命名： 电流与电压之间是 NM （这样也并不绝对）

answer 2. 

K值是半导体行业里的俗称，datasheet 里是没有的，K值的减小说明是工艺水平的提升

多谢楼上的细心的介绍，学习了。

楼上对器件很了解啊，以后多多指教，我最近开始用COOLMOS，所以在论坛里关注这类的帖子。

如果能用我们推广的 ST VIPer53DIP 做设计，我们会提供更多的服务

它也是内置 MD-MESH 工艺的 MOS，相当于普通的 14N65